Я уже задавал на форумах такой вопрос: если скорость гравитационных волн равна скорости света, как получается, что свет не может покинуть чёрную дыру, а гравитация может. Этот вопрос уже задавался 10 лет назад на stackexchange:

https://physics.stackexchange.com/questions/937/how-does-gravity-escape-a-black-hole

Там был такой ответ:

Electromagnetic radiation cannot escape a black hole, because it travels at the speed of light. Similarly, gravitational radiation cannot escape a black hole either, because it too travels at the speed of light. If gravitational radiation could escape, you could theoretically use it to send a signal from the inside of the black hole to the outside, which is forbidden.

A black hole, however, can have an electric charge, which means there is an electric field around it. This is not a paradox because a static electric field is different from electromagnetic radiation. Similarly, a black hole has a mass, so it has a gravitational field around it. This is not a paradox either because a gravitational field is different from gravitational radiation.

You say the gravitational field carries information about the amount of mass (actually energy) inside, but that does not give a way for someone inside to send a signal to the outside, because to do so they would have to create or destroy energy, which is impossible. Thus there is no paradox.

Т.е. "гравитационная радиация" не может покинуть чёрную дыру, а гравитационное поле может. Аналогично, электромагнитные волны не могут покинуть чёрную дыру, а электростатическое поле может.
Может кто-то растолковать эту интерпретацию? Я не понимаю в чём разница между "гравитационной радиацией" и гравитационным полем. Там ещё ниже пояснили, что гравитационные волны покинуть ЧД не могут. Но можно провести такой мысленный эксперимент: две чёрные дыры неожиданно встретились, столкнулись и слились. Разве этот процесс не породит очень масштабные гравитационные волны?
Там был ещё один ответ, ещё менее понятный для меня:

There are several good answers here, but another good way to look at it is to draw the Penrose diagram for a black hole that has formed by gravitational collapse (see, e.g., the diagrams here physics.stackexchange.com/a/146852/4552 ). Fix an event outside the horizon to represent some time experienced by an observer. There are surfaces of simultaneity through that point according to which the black hole hasn't even formed yet, so if you wish, the static field can simply be considered to be the field of the preexisting matter from which the hole formed.

Диаграмма Пенроуза:

Здравствуйте, Khimik, Вы писали:

K>Я уже задавал на форумах такой вопрос: если скорость гравитационных волн равна скорости света, как получается, что свет не может покинуть чёрную дыру, а гравитация может. Этот вопрос уже задавался 10 лет назад на stackexchange:

K>https://physics.stackexchange.com/questions/937/how-does-gravity-escape-a-black-hole

K>Там был такой ответ:

K>

Electromagnetic radiation cannot escape a black hole, because it travels at the speed of light. Similarly, gravitational radiation cannot escape a black hole either, because it too travels at the speed of light. If gravitational radiation could escape, you could theoretically use it to send a signal from the inside of the black hole to the outside, which is forbidden.

K>A black hole, however, can have an electric charge, which means there is an electric field around it. This is not a paradox because a static electric field is different from electromagnetic radiation. Similarly, a black hole has a mass, so it has a gravitational field around it. This is not a paradox either because a gravitational field is different from gravitational radiation.

K>You say the gravitational field carries information about the amount of mass (actually energy) inside, but that does not give a way for someone inside to send a signal to the outside, because to do so they would have to create or destroy energy, which is impossible. Thus there is no paradox.

K>Т.е. "гравитационная радиация" не может покинуть чёрную дыру, а гравитационное поле может. Аналогично, электромагнитные волны не могут покинуть чёрную дыру, а электростатическое поле может.
K>Может кто-то растолковать эту интерпретацию? Я не понимаю в чём разница между "гравитационной радиацией" и гравитационным полем. Там ещё ниже пояснили, что гравитационные волны покинуть ЧД не могут. Но можно провести такой мысленный эксперимент: две чёрные дыры неожиданно встретились, столкнулись и слились. Разве этот процесс не породит очень масштабные гравитационные волны?
K>Там был ещё один ответ, ещё менее понятный для меня:

K>

There are several good answers here, but another good way to look at it is to draw the Penrose diagram for a black hole that has formed by gravitational collapse (see, e.g., the diagrams here physics.stackexchange.com/a/146852/4552 ). Fix an event outside the horizon to represent some time experienced by an observer. There are surfaces of simultaneity through that point according to which the black hole hasn't even formed yet, so if you wish, the static field can simply be considered to be the field of the preexisting matter from which the hole formed.

K>Диаграмма Пенроуза:
K>Image: aflVh.jpg

Наверно дело в переносе энергии волнами и соответственно переносе информации ими.

Здравствуйте, Khimik, Вы писали:

K>Но можно провести такой мысленный эксперимент: две чёрные дыры неожиданно встретились, столкнулись и слились. Разве этот процесс не породит очень масштабные гравитационные волны?

Гравитационное поле, это искривление пространства. Причем не только там где масса, но и вокруг. Вот те искривленные области пространства вокруг черной дыры что дальше радиуса Шварцшильда, по идее, и должны излучать эти волны.

Здравствуйте, Khimik, Вы писали:

K>Т.е. "гравитационная радиация" не может покинуть чёрную дыру, а гравитационное поле может. Аналогично, электромагнитные волны не могут покинуть чёрную дыру, а электростатическое поле может.
K>Может кто-то растолковать эту интерпретацию? Я не понимаю в чём разница между "гравитационной радиацией" и гравитационным полем.

Статика vs. динамика. Грав полю и электростатическому полю не нужно ничего покидать и никуда двигаться, они уже есть вокруг в пространстве вокруг ЧД. Они в данной картине статичны.
Помните многочисленные иллюстрации искривления пространства вокруг ЧД в виде такой "ямки"? Как объяснение гравитации те иллюстрации не слишком хороши, но в чем-то все же полезны. Они иллюстрируют, что вокруг ЧД, снаружи, само пространство-время уже имеет некоторую необычную геометрию. И если свободно движущееся тело там будет пролетать, то эта геометрия (статичная) сработает так, что траектория у тела получится ровно такая, что тело притягивается в ЧД. Для этого ЧД не нужно ничего излучать (по ОТО), для этого пространству вокруг достаточно иметь определенную статичную геометрию. Достаточно быть той "ямке".
Аналогично с электростатикой, электрическое поле вокруг ЧД уже есть и оно постоянно (в идеализированной выше картине ЧД в вакууме). Если электрический заряд в тот регион вокруг ЧД поместить, он будет это электрическое поле ощущать и притягиваться. Для этого опять же не нужно ЧД ничего излучать, поле уже имеет нужное значение вокруг ЧД, в разных точках пространства вокруг.

А вот что ЭМ волны, что гравитационные волны, это уже другой феномен, это динамика. Это определенные волнообразные изменения значений электрического и магнитого полей во времени, и это определенные волнообразные изменения гравитационного поля (значений метрического тензора) во времени. Это рябь на "ямке". Это уже динамика, там имеет значение время, там есть определенная скорость распространения этих волн (скорость света).
Важно, что чтобы свободное тело или заряд снаружи ЧД чувствовали притяжение или заряд ЧД, не нужны ни гравитационные волны, ни ЭМ волны, не нужна та рябь в динамике, а достаточно статичных значений полей.

Здравствуйте, Khimik, Вы писали:

K>Может кто-то растолковать эту интерпретацию? Я не понимаю в чём разница между "гравитационной радиацией" и гравитационным полем.
Не "радиация", а "излучение", если с великого и могучего переводить

Во-вторых, поскольку по нынешним представлениям это даже не поле, а само пространство, то вполне естественно, что проколы в нем на существование его других областей никак не влияют.

Волны же, поскольку переносят энергию, и значит — массу, очевидно распространяются внутри световых конусов, которые в ЧД имеют свое будущее (м.б. за небольшим исключением) внутри же нее же.

K>две чёрные дыры неожиданно встретились, столкнулись и слились. Разве этот процесс не породит очень масштабные гравитационные волны?

Породит. Но порождают их ускоренно движущиеся массы и "над" горизонтом событий. Брошенный в воду кирпич породит волны на поверхности воды не откуда-то же из недр кирпича, так?